لیست 17 مورد استفاده از خاک کمیاب (همراه با عکس)

Aاستعاره رایج این است که اگر نفت خون صنعت است پس خاک کمیاب ویتامین صنعت است.

خاکی کمیاب مخفف گروهی از فلزات است. عناصر کمیاب زمین، REE) یکی پس از دیگری از اواخر قرن 18 کشف شده اند. 17 نوع REE شامل 15 لانتانید در جدول تناوبی عناصر شیمیایی لانتانیم (La)، سریم (Ce)، پرازئودیمیم (Pr)، نئودیمیم (Nd)، پرومتیم (Pm) و غیره در حال حاضر وجود دارد. به طور گسترده در بسیاری از زمینه ها مانند الکترونیک، پتروشیمی و متالورژی استفاده می شود. تقریباً هر 3 تا 5 سال، دانشمندان می‌توانند کاربردهای جدیدی از خاک‌های کمیاب را کشف کنند و از هر شش اختراع، یک مورد را نمی‌توان از خاک‌های کمیاب جدا کرد.

چین از نظر مواد معدنی خاکی کمیاب غنی است و در سه جهان رتبه اول را دارد: اولین کشور در ذخایر منابع، حدود 23 درصد. تولید اولین محصول است که 80 تا 90 درصد از کالاهای کمیاب جهان را تشکیل می دهد. حجم فروش اولین بار است که 60 تا 70 درصد محصولات کمیاب به خارج از کشور صادر می شود. در عین حال، چین تنها کشوری است که می تواند تمام 17 نوع فلزات کمیاب خاکی، به ویژه خاک های کمیاب متوسط ​​و سنگین با کاربرد نظامی برجسته را تامین کند. سهم چین قابل رشک است.

Rهستند زمین یک منبع استراتژیک ارزشمند است که به عنوان "منوسدیم گلوتامات صنعتی" و "مادر مواد جدید" شناخته می شود و به طور گسترده در علم و فناوری پیشرفته و صنایع نظامی استفاده می شود. بر اساس اعلام وزارت صنعت و فناوری اطلاعات، مواد کاربردی مانند آهنربای دائمی خاکی کمیاب، لومینسانس، ذخیره سازی هیدروژن و کاتالیزور به مواد اولیه ضروری برای صنایع با فناوری پیشرفته مانند ساخت تجهیزات پیشرفته، انرژی های نو و صنایع نوظهور تبدیل شده اند. به طور گسترده ای در الکترونیک، صنعت پتروشیمی، متالورژی، ماشین آلات، انرژی های جدید، صنعت سبک، حفاظت از محیط زیست، کشاورزی و غیره استفاده می شود. .

در اوایل سال 1983، ژاپن یک سیستم ذخیره استراتژیک برای مواد معدنی کمیاب معرفی کرد و 83 درصد از خاک‌های کمیاب داخلی آن از چین وارد شد.

دوباره به ایالات متحده نگاه کنید، ذخایر خاکی کمیاب آن پس از چین در رتبه دوم قرار دارند، اما خاک های کمیاب آن همگی خاک های کمیاب سبک هستند که به خاک های کمیاب سنگین و خاکی کمیاب سبک تقسیم می شوند. خاک‌های کمیاب سنگین بسیار گران هستند و خاک‌های کمیاب سبک برای معدن غیراقتصادی هستند که توسط افراد فعال در صنعت به خاک‌های کمیاب تقلبی تبدیل شده‌اند. 80 درصد واردات خاک های کمیاب آمریکا از چین است.

رفیق دنگ شیائوپینگ زمانی گفت: "نفت در خاورمیانه وجود دارد و خاک های کمیاب در چین." مفهوم سخنان او بدیهی است. خاکی کمیاب نه تنها "MSG" ضروری برای 1/5 محصولات با فناوری پیشرفته در جهان است، بلکه یک ابزار چانه زنی قدرتمند برای چین در میز مذاکره جهانی در آینده است. حفاظت و استفاده علمی از منابع خاکی کمیاب، این به یک استراتژی ملی تبدیل شده است که بسیاری از افراد با آرمان های والا در سال های اخیر برای جلوگیری از فروش کورکورانه و صادرات منابع گرانبهای خاکی کمیاب به کشورهای غربی خواستار آن شده اند. در سال 1992، دنگ شیائوپینگ به وضوح وضعیت چین را به عنوان یک کشور بزرگ خاکی کمیاب بیان کرد.

لیست استفاده از 17 خاک کمیاب

1 لانتانیم در مواد آلیاژی و فیلم های کشاورزی استفاده می شود

سریم به طور گسترده در شیشه اتومبیل استفاده می شود

3 پرازئودیمیم به طور گسترده در رنگدانه های سرامیکی استفاده می شود

نئودیمیم به طور گسترده در مواد هوافضا استفاده می شود

5 سنج انرژی کمکی برای ماهواره ها فراهم می کند

کاربرد 6 ساماریوم در راکتور انرژی اتمی

7 لنز ساخت یوروپیوم و نمایشگر کریستال مایع

Gadolinium 8 برای تصویربرداری رزونانس مغناطیسی پزشکی

9 تربیوم در تنظیم کننده بال هواپیما استفاده می شود

اربیوم 10 در مسافت یاب لیزری در امور نظامی استفاده می شود

11 دیسپروزیم به عنوان منبع نور برای فیلم و چاپ استفاده می شود

12 هولمیوم برای ساخت وسایل ارتباط نوری استفاده می شود

13 تولیوم برای تشخیص بالینی و درمان تومورها استفاده می شود

14 افزودنی ایتربیوم برای عنصر حافظه کامپیوتر

کاربرد 15 لوتتیوم در فناوری باتری انرژی

16 ایتریم سیم ها و اجزای نیروی هواپیما را می سازد

اسکاندیم اغلب برای ساخت آلیاژ استفاده می شود

جزئیات به شرح زیر است:

1

لانتانیم (LA)

در جنگ خلیج فارس، دستگاه دید در شب با عنصر خاکی کمیاب لانتانیم به منبع عظیم تانک های ایالات متحده تبدیل شد. تصویر بالا پودر کلرید لانتانیم را نشان می دهد.(نقشه داده ها)

لانتانیم به طور گسترده در مواد پیزوالکتریک، مواد الکتروترمال، مواد ترموالکتریک، مواد مغناطیسی مقاومت، مواد شب تاب (پودر آبی)، مواد ذخیره‌سازی هیدروژن، شیشه‌های نوری، مواد لیزری، مواد آلیاژی مختلف و غیره استفاده می‌شود. لانتانوم همچنین در کاتالیزورها برای تهیه بسیاری از محصولات شیمیایی ارگانیک، دانشمندان لانتانیوم را به دلیل تأثیر آن بر محصولات «فوق کلسیم» نامیده‌اند.

2

سریم (CE)

سریم را می توان به عنوان کاتالیزور، الکترود قوس الکتریکی و شیشه مخصوص استفاده کرد. آلیاژ سریم در برابر حرارت بالا مقاوم است و می توان از آن برای ساخت قطعات نیروی محرکه جت استفاده کرد.(نقشه داده ها)

(1) سریم، به عنوان یک افزودنی شیشه، می تواند اشعه ماوراء بنفش و مادون قرمز را جذب کند، و به طور گسترده ای در شیشه اتومبیل استفاده شده است. این نه تنها می تواند از اشعه ماوراء بنفش جلوگیری کند، بلکه دمای داخل خودرو را نیز کاهش می دهد، به طوری که در برق برای هوا صرفه جویی می کند. از سال 1997، سریا به تمام شیشه های خودرو در ژاپن اضافه شده است. در سال 1996 حداقل 2000 تن سریا در شیشه اتومبیل و بیش از 1000 تن در ایالات متحده استفاده شد.

(2) در حال حاضر، سریم در کاتالیزور تصفیه اگزوز خودرو استفاده می شود، که می تواند به طور موثری از تخلیه مقدار زیادی از گاز خروجی خودرو در هوا جلوگیری کند. مصرف سریم در ایالات متحده یک سوم کل مصرف خاک های کمیاب را تشکیل می دهد.

(3) سولفید سریم می تواند در رنگدانه ها به جای سرب، کادمیوم و سایر فلزات مضر برای محیط زیست و انسان استفاده شود. می توان از آن برای رنگ آمیزی پلاستیک، پوشش، جوهر و صنایع کاغذ استفاده کرد. در حال حاضر، شرکت پیشرو رون پلانک فرانسوی است.

(4) CE: سیستم لیزر LiSAF یک لیزر حالت جامد است که توسط ایالات متحده ساخته شده است. می توان از آن برای شناسایی سلاح های بیولوژیکی و پزشکی با نظارت بر غلظت تریپتوفان استفاده کرد. سریم به طور گسترده در بسیاری از زمینه ها استفاده می شود. تقریباً تمام کاربردهای خاک کمیاب حاوی سریم هستند. مانند پودر پولیش، مواد ذخیره‌سازی هیدروژن، مواد ترموالکتریک، الکترودهای تنگستن سریم، خازن‌های سرامیکی، سرامیک‌های پیزوالکتریک، ساینده‌های کاربید سیلیکون سریم، مواد خام پیل سوختی، کاتالیزورهای بنزین، برخی مواد مغناطیسی دائمی مختلف، فولادها و فلزات غیر آهنی.

3

پراسئودیمیم (PR)

آلیاژ نئودیمیم پراسئودیمیم

(1) Praseodymium به طور گسترده در سرامیک های ساختمانی و سرامیک های روزانه استفاده می شود. می توان آن را با لعاب سرامیکی برای ایجاد لعاب رنگی مخلوط کرد و همچنین می تواند به عنوان رنگدانه زیر لعاب استفاده شود. رنگدانه زرد روشن با رنگ خالص و ظریف است.

(2) برای ساخت آهنرباهای دائمی استفاده می شود. با استفاده از پرازئودیمیم و فلز نئودیمیم ارزان به جای فلز نئودیمیم خالص برای ساخت مواد آهنربای دائم، مقاومت اکسیژن و خواص مکانیکی آن به وضوح بهبود یافته است و می توان آن را به آهنرباهایی با اشکال مختلف پردازش کرد. به طور گسترده در دستگاه ها و موتورهای الکترونیکی مختلف استفاده می شود.

(3) در کراکینگ کاتالیزوری نفت استفاده می شود. فعالیت، گزینش پذیری و پایداری کاتالیزور را می توان با افزودن پرازئودیمیم و نئودیمیم غنی شده به غربال مولکولی زئولیت Y برای تهیه کاتالیزور کراکینگ نفت بهبود بخشید. چین در دهه 1970 شروع به استفاده صنعتی کرد. و مصرف در حال افزایش است.

(4) Praseodymium همچنین می تواند برای پرداخت ساینده استفاده شود. علاوه بر این، Praseodymium به طور گسترده در زمینه فیبر نوری استفاده می شود.

4

نئودیمیم (nd)

چرا می توان ابتدا مخزن M1 را پیدا کرد؟ مخزن مجهز به مسافت یاب لیزری Nd: YAG است که می تواند در نور روز روشن به بردی نزدیک به 4000 متر برسد.(نقشه داده ها)

با تولد پرازئودیمیم، نئودیمیم به وجود آمد. ورود نئودیمیم میدان خاکی کمیاب را فعال کرد، نقش مهمی در زمینه خاکی کمیاب ایفا کرد و بازار خاکی کمیاب را تحت تاثیر قرار داد.

نئودیمیم به دلیل موقعیت منحصر به فرد خود در زمینه خاکی های کمیاب سال هاست که به یک نقطه داغ در بازار تبدیل شده است. بزرگترین مصرف کننده فلز نئودیمیم ماده آهنربای دائمی NdFeB است. ظهور آهنرباهای دائمی NdFeB سرزندگی جدیدی را به حوزه فناوری پیشرفته زمین کمیاب تزریق کرده است. آهنربای NdFeB به دلیل داشتن انرژی مغناطیسی بالا، "پادشاه آهنرباهای دائمی" نامیده می شود. این آهنربا به دلیل عملکرد عالی خود به طور گسترده در صنایع الکترونیک، ماشین آلات و سایر صنایع استفاده می شود. توسعه موفقیت آمیز طیف سنج مغناطیسی آلفا نشان می دهد که خواص مغناطیسی آهنرباهای NdFeB در چین وارد سطح جهانی شده است. نئودیمیم در مواد غیر آهنی نیز استفاده می شود. افزودن 1.5 تا 2.5 درصد نئودیمیم به آلیاژ منیزیم یا آلومینیوم می تواند عملکرد دمای بالا، سفتی هوا و مقاومت در برابر خوردگی آلیاژ را بهبود بخشد. به طور گسترده به عنوان مواد هوافضا استفاده می شود. علاوه بر این، گارنت آلومینیوم ایتریوم دوپ شده با نئودیمیم پرتو لیزر موج کوتاه تولید می کند که به طور گسترده در جوشکاری و برش مواد نازک با ضخامت کمتر از 10 میلی متر در صنعت استفاده می شود. در درمان پزشکی، لیزر Nd: YAG برای برداشتن جراحی یا ضد عفونی زخم ها به جای اسکالپل استفاده می شود. نئودیمیم همچنین برای رنگ آمیزی شیشه و مواد سرامیکی و به عنوان افزودنی برای محصولات لاستیکی استفاده می شود.

5

ترولیوم (PM)

تولیوم یک عنصر رادیواکتیو مصنوعی است که توسط راکتورهای هسته ای تولید می شود (نقشه داده)

(1) می تواند به عنوان منبع گرما استفاده شود. تامین انرژی کمکی برای تشخیص خلاء و ماهواره مصنوعی.

(2) Pm147 پرتوهای β کم انرژی ساطع می کند که می توان از آن برای ساخت باتری های سنج استفاده کرد. به عنوان منبع تغذیه ابزار و ساعت هدایت موشک. این نوع باتری ابعاد کوچکی دارد و می توان چندین سال به طور مداوم از آن استفاده کرد. علاوه بر این، پرومتیم در ابزار پرتابل اشعه ایکس، تهیه فسفر، ضخامت‌سنجی و لامپ بیکن نیز استفاده می‌شود.

6

ساماریوم (Sm)

ساماریوم فلزی (نقشه داده)

Sm زرد روشن است و ماده خام آهنربای دائمی Sm-Co است و آهنربای Sm-Co اولین آهنربای خاکی کمیاب مورد استفاده در صنعت است. دو نوع آهنربای دائمی وجود دارد: سیستم SmCo5 و سیستم Sm2Co17. در اوایل دهه 1970 سیستم SmCo5 اختراع شد و سیستم Sm2Co17 در دوره بعدی اختراع شد. اکنون تقاضای دومی در اولویت است. خلوص اکسید ساماریوم مورد استفاده در آهنربای کبالت ساماریوم نباید خیلی زیاد باشد. با توجه به هزینه، عمدتاً از حدود 95٪ محصولات استفاده می شود. علاوه بر این، از اکسید ساماریوم در خازن ها و کاتالیزورهای سرامیکی نیز استفاده می شود. علاوه بر این، ساماریم دارای خواص هسته ای است که می تواند به عنوان مواد ساختاری، مواد محافظ و مواد کنترلی برای راکتورهای انرژی اتمی استفاده شود، به طوری که انرژی عظیم تولید شده توسط شکافت هسته ای می تواند به طور ایمن استفاده شود.

7

یوروپیوم (Eu)

پودر اکسید یوروپیوم (نقشه داده)

از اکسید یوروپیوم بیشتر برای فسفر استفاده می شود (نقشه داده ها)

در سال 1901، Eugene-AntoleDemarcay عنصر جدیدی از "ساماریوم" به نام یوروپیوم را کشف کرد. این احتمالاً از کلمه اروپا نامگذاری شده است. از اکسید یوروپیوم بیشتر برای پودر فلورسنت استفاده می شود. Eu3+ به عنوان فعال کننده فسفر قرمز و Eu2+ به عنوان فسفر آبی استفاده می شود. اکنون Y2O2S:Eu3+ بهترین فسفر در راندمان نوری، پایداری پوشش و هزینه بازیافت است. علاوه بر این، به دلیل بهبود فناوری‌هایی مانند بهبود راندمان و کنتراست نور، به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. اکسید یوروپیوم همچنین در سالهای اخیر به عنوان فسفر انتشار تحریک شده برای سیستم تشخیص پزشکی جدید اشعه ایکس استفاده شده است. اکسید یوروپیوم همچنین می تواند برای ساخت لنزهای رنگی و فیلترهای نوری، برای دستگاه های ذخیره حباب مغناطیسی استفاده شود، همچنین می تواند استعداد خود را در مواد کنترلی، مواد محافظ و مواد ساختاری راکتورهای اتمی نشان دهد.

8

گادولینیوم (Gd)

گادولینیوم و ایزوتوپ های آن موثرترین جاذب نوترون هستند و می توانند به عنوان بازدارنده راکتورهای هسته ای استفاده شوند. (نقشه داده)

(1) مجتمع پارامغناطیس محلول در آب آن می تواند سیگنال تصویربرداری NMR بدن انسان را در درمان پزشکی بهبود بخشد.

(2) اکسید گوگرد آن را می توان به عنوان شبکه ماتریس لوله اسیلوسکوپ و صفحه اشعه ایکس با روشنایی خاص استفاده کرد.

(3) گادولینیوم در گارنت گالیوم گادولینیوم یک بستر منفرد ایده آل برای حافظه حبابی است.

(4) می توان آن را به عنوان محیط تبرید مغناطیسی جامد بدون محدودیت چرخه Camot استفاده کرد.

(5) به عنوان یک بازدارنده برای کنترل سطح واکنش زنجیره ای نیروگاه های هسته ای برای اطمینان از ایمنی واکنش های هسته ای استفاده می شود.

(6) از آن به عنوان افزودنی آهنربای کبالت ساماریوم استفاده می شود تا اطمینان حاصل شود که عملکرد با دما تغییر نمی کند.

9

تربیوم (Tb)

پودر اکسید تربیوم (نقشه داده)

کاربرد تربیوم بیشتر شامل حوزه فناوری پیشرفته است که یک پروژه پیشرفته با فناوری فشرده و دانش بر و همچنین پروژه ای با مزایای اقتصادی قابل توجه و با چشم انداز توسعه جذاب است.

(1) فسفرها به عنوان فعال کننده پودر سبز در فسفرهای سه رنگ، مانند ماتریس فسفات فعال شده با تربیوم، ماتریس سیلیکات فعال شده با تربیوم و ماتریس آلومینات سریم-منیزیم فعال شده با تربیوم، که همگی نور سبز را در حالت برانگیخته منتشر می کنند، استفاده می شود.

(2) مواد ذخیره سازی مغناطیسی نوری. در سال های اخیر، مواد مغناطیسی نوری تربیوم به مقیاس تولید انبوه رسیده اند. دیسک های مغناطیسی نوری ساخته شده از فیلم های آمورف Tb-Fe به عنوان عناصر ذخیره سازی کامپیوتر استفاده می شود و ظرفیت ذخیره سازی 10 تا 15 برابر افزایش می یابد.

(3) شیشه‌های مغناطیسی نوری، شیشه‌های چرخشی فارادی حاوی تربیوم، ماده‌ی کلیدی برای ساخت روتاتورها، جداکننده‌ها و انولاتورها هستند که به طور گسترده در فناوری لیزر استفاده می‌شوند. به خصوص، توسعه TerFenol کاربرد جدیدی از Terfenol را باز کرده است، که ماده جدیدی است که در دهه 1970 کشف شد. نیمی از این آلیاژ متشکل از تربیوم و دیسپروزیم است که گاهی اوقات با هولمیوم و بقیه آهن است. این آلیاژ برای اولین بار توسط آزمایشگاه ایمز در آیووا، ایالات متحده ساخته شد. وقتی ترفنول در یک میدان مغناطیسی قرار می گیرد، اندازه آن بیشتر از مواد مغناطیسی معمولی تغییر می کند که می تواند برخی حرکات مکانیکی دقیق را ممکن کند. آهن تربیوم دیسپروزیم عمدتاً در ابتدا در سونار استفاده می‌شود و در حال حاضر به طور گسترده در بسیاری از زمینه‌ها استفاده می‌شود. از سیستم تزریق سوخت، کنترل سوپاپ مایع، موقعیت‌یابی میکرو گرفته تا محرک‌های مکانیکی، مکانیسم‌ها و تنظیم‌کننده‌های بال برای تلسکوپ‌های فضایی هواپیما.

10

دی (دی)

فلز دیسپروزیم (نقشه داده)

(1) به عنوان افزودنی آهنرباهای دائمی NdFeB، افزودن حدود 2 تا 3 درصد دیسپروزیم به این آهنربا می تواند نیروی اجباری آن را بهبود بخشد. در گذشته، تقاضا برای دیسپروزیم زیاد نبود، اما با افزایش تقاضای آهنرباهای NdFeB، به عنصر افزودنی ضروری تبدیل شد و عیار باید حدود 95 تا 99.9٪ باشد و تقاضا نیز به سرعت افزایش یافت.

(2) دیسپروزیم به عنوان فعال کننده فسفر استفاده می شود. دیسپروزیوم سه ظرفیتی یک یون فعال کننده امیدوارکننده از مواد شب تاب سه رنگ با یک مرکز درخشان است. این عمدتا از دو باند انتشار تشکیل شده است، یکی انتشار نور زرد، دیگری انتشار نور آبی است. مواد شب تاب دوپ شده با دیسپروزیم را می توان به عنوان فسفر سه رنگ استفاده کرد.

(3) دیسپروزیم یک ماده خام فلزی ضروری برای تهیه آلیاژ ترفنول در آلیاژ مغناطیسی است که می تواند برخی از فعالیت های دقیق حرکت مکانیکی را تحقق بخشد. (4) فلز دیسپروزیم می تواند به عنوان ماده ذخیره سازی مغناطیسی نوری با سرعت ضبط بالا و حساسیت خواندن استفاده شود.

(5) مورد استفاده در تهیه لامپ های دیسپروزیم، ماده کار مورد استفاده در لامپ های دیسپروزیم یدید دیسپروزیم است که دارای مزایای روشنایی بالا، رنگ خوب، دمای رنگ بالا، اندازه کوچک، قوس پایدار و غیره است و مورد استفاده قرار گرفته است. به عنوان منبع نور برای فیلم و چاپ.

(6) دیسپروزیم برای اندازه گیری طیف انرژی نوترون یا به عنوان جاذب نوترون در صنعت انرژی اتمی به دلیل سطح مقطع بزرگ جذب نوترون استفاده می شود.

(7) Dy3Al5O12 همچنین می تواند به عنوان ماده کار مغناطیسی برای تبرید مغناطیسی استفاده شود. با توسعه علم و فناوری، زمینه های کاربرد دیسپروزیم به طور مداوم گسترش و گسترش خواهد یافت.

11

هولمیوم (هو)

آلیاژ Ho-Fe (نقشه داده)

در حال حاضر، زمینه کاربرد آهن نیاز به توسعه بیشتر دارد و مصرف آن خیلی زیاد نیست. اخیراً مؤسسه تحقیقات خاکی کمیاب فولاد بائوتو تکنولوژی تصفیه تقطیر با خلاء بالا و دمای بالا را اتخاذ کرده است و فلز Qin Ho/>RE> 99.9٪ با خلوص بالا را با محتوای کم ناخالصی‌های خاکی غیر کمیاب توسعه داده است.

در حال حاضر کاربردهای اصلی قفل عبارتند از:

(1) به عنوان افزودنی لامپ هالوژن فلزی، لامپ هالوژن فلزی نوعی لامپ تخلیه گاز است که بر اساس لامپ جیوه فشار بالا ایجاد می شود و ویژگی آن این است که لامپ با هالیدهای خاکی کمیاب مختلف پر شده است. در حال حاضر، یدیدهای کمیاب خاکی عمدتاً مورد استفاده قرار می گیرند که خطوط طیفی مختلفی را هنگام تخلیه گاز منتشر می کنند. ماده کار مورد استفاده در لامپ آهن کینیدید است، غلظت بالاتر اتم های فلزی را می توان در ناحیه قوس به دست آورد، بنابراین راندمان تابش را تا حد زیادی بهبود می بخشد.

(2) آهن را می توان به عنوان یک افزودنی برای ضبط آهن یا گارنت میلیارد آلومینیوم استفاده کرد

(3) گارنت آلومینیوم دوپ شده با خین (Ho: YAG) می تواند لیزر 2 میلی متری ساطع کند و نرخ جذب لیزر 2 میلی متری توسط بافت های انسانی بالا است، تقریباً سه مرتبه بزرگتر از Hd: YAG. بنابراین، هنگام استفاده از لیزر Ho: YAG برای عملیات پزشکی، نه تنها می تواند کارایی و دقت عملیات را بهبود بخشد، بلکه ناحیه آسیب حرارتی را به اندازه کوچکتر کاهش می دهد. پرتو آزاد تولید شده توسط کریستال قفل می تواند چربی را بدون ایجاد گرمای بیش از حد از بین ببرد، به منظور کاهش آسیب حرارتی به بافت های سالم، گزارش شده است که درمان با لیزر گلوکوم در ایالات متحده می تواند درد جراحی را کاهش دهد. کریستال لیزر 2um در چین به سطح بین المللی رسیده است، بنابراین توسعه و تولید این نوع کریستال لیزر ضروری است.

(4) مقدار کمی کروم همچنین می تواند به آلیاژ مغناطیسی ترفنول-D اضافه شود تا میدان خارجی مورد نیاز برای مغناطش اشباع را کاهش دهد.

(5) علاوه بر این، فیبر دوپینگ آهن را می توان برای ساخت لیزر فیبر، تقویت کننده فیبر، سنسور فیبر و سایر دستگاه های ارتباطی نوری استفاده کرد که نقش مهمی در ارتباطات سریع فیبر نوری امروزی ایفا خواهد کرد.

12

اربیوم (ER)

پودر اکسید اربیوم (نمودار اطلاعاتی)

(1) انتشار نور Er3 + در 1550 نانومتر از اهمیت ویژه ای برخوردار است، زیرا این طول موج در کمترین افت فیبر نوری در ارتباطات فیبر نوری قرار دارد. یون طعمه (Er3+) پس از برانگیختگی توسط نور 980 نانومتر و 1480 نانومتر، از حالت پایه 4115/2 به حالت پرانرژی 4I13/2 منتقل می شود. نور 1550 نانومتری ساطع می کند. فیبر کوارتز می تواند نور با طول موج های مختلف را انتقال دهد، با این حال، نرخ تضعیف نوری باند 1550 نانومتری کمترین (0.15 دسی بل در کیلومتر) است، که تقریباً نرخ تضعیف حد پایین است. به عنوان نور سیگنال در طول موج 1550 نانومتر استفاده می شود. به این ترتیب اگر غلظت مناسب طعمه باشد. آمپلی فایر با ماتریس مناسب مخلوط می شود، تقویت کننده می تواند اتلاف در سیستم ارتباطی را طبق اصل لیزر جبران کند، بنابراین، در شبکه مخابراتی که نیاز به تقویت سیگنال نوری 1550 نانومتری دارد، تقویت کننده فیبر دوپینگ طعمه یک دستگاه نوری ضروری است. در حال حاضر، تقویت کننده فیبر سیلیس دوپ شده طعمه تجاری شده است. گزارش شده است که به منظور جلوگیری از جذب بی فایده، مقدار دوپ شده در فیبر نوری ده ها تا صدها ppm است. توسعه سریع ارتباطات فیبر نوری زمینه های کاربردی جدیدی را باز خواهد کرد. .

(2) (2) علاوه بر این، کریستال لیزر دوپینگ طعمه و لیزر 1730 نانومتری و لیزر 1550 نانومتری آن برای چشم انسان ایمن هستند، عملکرد انتقال جوی خوب، توانایی نفوذ قوی به دود میدان نبرد، امنیت خوب، به راحتی قابل تشخیص نیستند. دشمن، و تضاد تابش اهداف نظامی زیاد است. این به یک فاصله یاب لیزری قابل حمل ساخته شده است که برای چشم انسان در مصارف نظامی ایمن است.

(3) (3) Er3 + را می توان به شیشه اضافه کرد تا مواد لیزر شیشه ای خاکی کمیاب را بسازد، که ماده لیزر جامد با بیشترین انرژی پالس خروجی و بالاترین توان خروجی است.

(4) Er3 + همچنین می تواند به عنوان یک یون فعال در مواد لیزری تبدیل به خاکی کمیاب استفاده شود.

(5) (5) علاوه بر این، طعمه را می توان برای رنگ زدایی و رنگ آمیزی شیشه شیشه و شیشه کریستال نیز استفاده کرد.

13

تولیوم (TM)

تولیوم پس از تابش در یک راکتور هسته ای، ایزوتوپی تولید می کند که می تواند اشعه ایکس را ساطع کند، که می تواند به عنوان منبع پرتو ایکس قابل حمل استفاده شود.(نقشه داده ها)

(1)TM به عنوان منبع اشعه دستگاه اشعه ایکس قابل حمل استفاده می شود. پس از تابش در راکتور هسته ای،TMنوعی ایزوتوپ تولید می‌کند که می‌تواند اشعه ایکس ساطع کند که می‌توان از آن برای ساخت تابش‌گر خون قابل حمل استفاده کرد. این نوع رادیومتر می تواند yu-169 را بهTM-170 تحت تأثیر پرتوهای بالا و میانی و اشعه ایکس برای تابش خون و کاهش گلبول های سفید تابش می کند. این گلبول‌های سفید هستند که باعث رد پیوند عضو می‌شوند تا رد زودهنگام اعضا کاهش یابد.

(2) (2)TMهمچنین می تواند در تشخیص بالینی و درمان تومور استفاده شود زیرا میل ترکیبی بالایی با بافت تومور دارد، خاک کمیاب سنگین سازگارتر از خاک کمیاب سبک است، به خصوص میل ترکیبی یو بزرگترین است.

(3) (3) حساس کننده اشعه ایکس Laobr: br (آبی) به عنوان فعال کننده در فسفر صفحه حساس سازی اشعه ایکس برای افزایش حساسیت نوری استفاده می شود، بنابراین قرار گرفتن در معرض و آسیب اشعه ایکس به انسان را کاهش می دهد. دوز تابش 50 درصد است که اهمیت عملی مهمی در کاربرد پزشکی دارد.

(4) (4) لامپ متال هالید را می توان به عنوان افزودنی در منبع روشنایی جدید استفاده کرد.

(5) (5) Tm3 + را می توان به شیشه اضافه کرد تا مواد لیزر شیشه ای خاکی کمیاب، که ماده لیزری حالت جامد با بیشترین پالس خروجی و بالاترین توان خروجی است. Tm3 + نیز می تواند به عنوان یون فعال سازی استفاده شود. مواد لیزری با تبدیل خاکی کمیاب

14

ایتربیوم (Yb)

ایتربیوم فلز (نقشه داده)

(1) به عنوان مواد پوشش محافظ حرارتی. نتایج نشان می دهد که آینه می تواند مقاومت در برابر خوردگی پوشش روی الکترورسوب شده را به وضوح بهبود بخشد، و اندازه دانه پوشش با آینه کوچکتر از پوشش بدون آینه است.

(2) به عنوان ماده مغناطیسی. این ماده دارای ویژگی های مغناطیسی غول پیکر است، یعنی انبساط در میدان مغناطیسی. این آلیاژ عمدتا از آلیاژ آینه / فریت و آلیاژ دیسپروزیم / فریت تشکیل شده است و نسبت معینی از منگنز برای تولید اضافه می شود. مغناطیسی غول پیکر

(3) عنصر آینه ای که برای اندازه گیری فشار استفاده می شود. آزمایشات نشان می دهد که حساسیت عنصر آینه در محدوده فشار کالیبره شده بالا است، که راه جدیدی را برای استفاده از آینه در اندازه گیری فشار باز می کند.

(4) پرکننده‌های مبتنی بر رزین برای حفره‌های دندان آسیاب برای جایگزینی آمالگام نقره که معمولاً در گذشته استفاده می‌شد.

(5) محققان ژاپنی با موفقیت آماده سازی لیزر موجبر جاسازی شده وانادیوم بات گارنت با آینه را به پایان رسانده اند که برای توسعه بیشتر فناوری لیزر اهمیت زیادی دارد. علاوه بر این، آینه همچنین برای فعال کننده پودر فلورسنت، رادیو سرامیک، عنصر حافظه الکترونیکی کامپیوتر (حباب مغناطیسی) افزودنی، شار فیبر شیشه ای و افزودنی شیشه نوری و غیره استفاده می شود.

15

لوتتیوم (Lu)

پودر اکسید لوتسیم (نقشه داده)

کریستال سیلیکات ایتریوم لوتسیم (نقشه داده)

(1) چند آلیاژ خاص بسازید. به عنوان مثال، آلیاژ آلومینیوم لوتتیوم می تواند برای تجزیه و تحلیل فعال سازی نوترون استفاده شود.

(2) نوکلیدهای لوتتیوم پایدار نقش کاتالیزوری در ترک خوردگی نفت، آلکیلاسیون، هیدروژنه شدن و پلیمریزاسیون دارند.

(3) افزودن آهن ایتریم یا گارنت آلومینیوم ایتریوم می تواند برخی خواص را بهبود بخشد.

(4) مواد خام مخزن حباب مغناطیسی.

(5) یک کریستال عملکردی کامپوزیت، تترابورات نئودیمیم ایتریم آلومینیومی دوپ شده با لوتسیم، متعلق به حوزه فنی رشد کریستال خنک کننده محلول نمک است. آزمایش‌ها نشان می‌دهند که کریستال NYAB دوپ شده با لوتسیم نسبت به کریستال NYAB در یکنواختی نوری و عملکرد لیزر برتری دارد.

(6) مشخص شده است که لوتتیوم کاربردهای بالقوه ای در نمایش الکتروکرومیک و نیمه هادی های مولکولی کم بعدی دارد. علاوه بر این، لوتتیوم در فناوری باتری انرژی و فعال کننده فسفر نیز استفاده می شود.

16

ایتریوم (y)

ایتریوم به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد، گارنت آلومینیوم ایتریوم می تواند به عنوان ماده لیزری استفاده شود، گارنت آهن ایتریم برای فناوری مایکروویو و انتقال انرژی صوتی استفاده می شود، و ایتریم وانادات دوپ شده با یوروپیوم و اکسید ایتریم دوپ شده با یوروپیوم به عنوان فسفر برای تلویزیون های رنگی استفاده می شود. (نقشه داده)

(1) مواد افزودنی برای فولاد و آلیاژهای غیر آهنی. آلیاژ FeCr معمولاً حاوی 0.5-4٪ ایتریم است که می تواند مقاومت اکسیداسیون و شکل پذیری این فولادهای ضد زنگ را افزایش دهد. خواص جامع آلیاژ MB26 بدیهی است که با افزودن مقدار مناسب خاک کمیاب مخلوط غنی از ایتریم، که می تواند جایگزین برخی از آلیاژهای آلومینیوم با استحکام متوسط ​​شود و در اجزای تحت فشار هواپیما استفاده شود، بهبود می یابد. افزودن مقدار کمی خاک کمیاب غنی از ایتریم به آلیاژ Al-Zr، هدایت آن آلیاژ را می توان بهبود بخشید. این آلیاژ توسط اکثر کارخانه های سیم در چین پذیرفته شده است. افزودن ایتریم به آلیاژ مس باعث بهبود رسانایی و استحکام مکانیکی می شود.

(2) مواد سرامیکی نیترید سیلیکون حاوی 6٪ ایتریم و 2٪ آلومینیوم می تواند برای توسعه قطعات موتور استفاده شود.

(3) پرتو لیزر Nd: Y: Al: گارنت با قدرت 400 وات برای سوراخ کردن، برش و جوش قطعات بزرگ استفاده می شود.

(4) صفحه نمایش میکروسکوپ الکترونی متشکل از تک کریستال گارنت Y-Al دارای روشنایی فلورسانس بالا، جذب کم نور پراکنده و مقاومت خوب در دمای بالا و مقاومت در برابر سایش مکانیکی است.

(5) آلیاژ ساختاری ایتریم بالا حاوی 90٪ ایتریم می تواند در هوانوردی و سایر مکان هایی که به چگالی کم و نقطه ذوب بالا نیاز دارند استفاده شود.

(6) مواد رسانای پروتون با دمای بالا SrZrO3 دوپ شده با ایتریوم، که در حال حاضر توجه زیادی را به خود جلب می کند، برای تولید سلول های سوختی، سلول های الکترولیتی و حسگرهای گاز که به حلالیت هیدروژن بالایی نیاز دارند، اهمیت زیادی دارد. علاوه بر این، ایتریم همچنین به عنوان یک ماده پاشش با دمای بالا، یک رقیق کننده برای سوخت راکتور اتمی، یک افزودنی برای مواد مغناطیسی دائمی و یک گیرنده در صنعت الکترونیک استفاده می شود.

17

اسکاندیم (Sc)

اسکاندیم فلزی (نقشه داده)

در مقایسه با عناصر ایتریم و لانتانید، اسکاندیم دارای شعاع یونی بسیار کوچک و خاصیت قلیایی ضعیف هیدروکسید است. بنابراین، هنگامی که اسکاندیم و عناصر خاکی کمیاب با هم مخلوط می شوند، اسکاندیم ابتدا با آمونیاک (یا قلیایی بسیار رقیق) رسوب می کند، بنابراین می توان آن را به راحتی از عناصر خاکی کمیاب با روش "رسوب کسری" جدا کرد. روش دیگر استفاده از تجزیه قطبی نیترات برای جداسازی است. نیترات اسکاندیم ساده ترین روش برای تجزیه است، بنابراین به هدف جداسازی دست می یابد.

Sc را می توان با الکترولیز به دست آورد. ScCl3، KCl و LiCl در طی تصفیه اسکاندیم ذوب می شوند و روی مذاب به عنوان کاتد برای الکترولیز استفاده می شود، به طوری که اسکاندیم روی الکترود روی رسوب می کند و سپس روی برای به دست آوردن اسکاندیم تبخیر می شود. علاوه بر این، اسکاندیم در هنگام فرآوری سنگ معدن برای تولید عناصر اورانیوم، توریم و لانتانید به راحتی بازیابی می شود. بازیابی جامع اسکاندیم از سنگ معدن تنگستن و قلع نیز یکی از منابع مهم اسکاندیم است.این ترکیب در حالت سه ظرفیتی است که به راحتی در هوا به Sc2O3 اکسید می شود و درخشندگی فلزی خود را از دست می دهد و به خاکستری تیره تبدیل می شود.　

کاربردهای اصلی اسکاندیم عبارتند از:

(1) اسکاندیم می تواند با آب داغ واکنش نشان دهد تا هیدروژن آزاد کند، و همچنین در اسید محلول است، بنابراین یک عامل کاهنده قوی است.

(2) اکسید و هیدروکسید اسکاندیم فقط قلیایی هستند، اما خاکستر نمک آن به سختی قابل هیدرولیز است. کلرید اسکاندیم کریستالی سفید رنگ، محلول در آب و رقیق در هوا است.　(3) در صنعت متالورژی، اسکاندیم اغلب برای ساخت آلیاژها (افزودنی آلیاژها) برای بهبود استحکام، سختی، مقاومت حرارتی و عملکرد آلیاژها استفاده می شود. به عنوان مثال، افزودن مقدار کمی اسکاندیم به آهن مذاب می تواند به طور قابل توجهی خواص چدن را بهبود بخشد، در حالی که افزودن مقدار کمی اسکاندیم به آلومینیوم می تواند استحکام و مقاومت حرارتی آن را بهبود بخشد.

(4) در صنعت الکترونیک، اسکاندیم می تواند به عنوان دستگاه های نیمه هادی مختلف استفاده شود. به عنوان مثال، کاربرد سولفیت اسکاندیم در نیمه رساناها در داخل و خارج از کشور مورد توجه قرار گرفته است و فریت حاوی اسکاندیم نیز امیدوار کننده است.هسته های مغناطیسی کامپیوتر　

(5) در صنایع شیمیایی، ترکیب اسکاندیم به عنوان یک عامل هیدروژن زدایی و کم آبی الکل استفاده می شود که یک کاتالیزور کارآمد برای تولید اتیلن و کلر از ضایعات اسید هیدروکلریک است.　

(6) در صنعت شیشه، شیشه های مخصوص حاوی اسکاندیم قابل تولید است.　

(7) در صنعت منبع نور الکتریکی، لامپ های اسکاندیم و سدیم ساخته شده از اسکاندیم و سدیم دارای مزایای راندمان بالا و رنگ نور مثبت هستند.　

(8) اسکاندیم به شکل 45Sc در طبیعت وجود دارد. علاوه بر این، 9 ایزوتوپ رادیواکتیو اسکاندیم وجود دارد، یعنی 40~44Sc و 46~49Sc. از جمله 46Sc به عنوان ردیاب در صنایع شیمیایی، متالورژی و اقیانوس شناسی استفاده شده است. در پزشکی، افرادی در خارج از کشور هستند که با استفاده از 46Sc برای درمان سرطان تحصیل می کنند.